Quadrupede stampato in 3D: 6 passaggi

2025 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2025-01-23 14:49

È il mio primo progetto con la stampa 3D. Volevo fare un quadrupede economico con tutte le operazioni. Ho trovato molti progetti su internet riguardanti lo stesso ma erano più costosi. E in nessuno di questi progetti hanno insegnato come progettare un quadrupede? Poiché sono un ingegnere meccanico in erba, questi principi sono molto importanti. Perché chiunque può stampare in 3D un modello già esistente ed eseguire lo stesso codice. Ma non si impara nulla di valore.

Ho realizzato questo progetto durante il mio semestre di freno e aggiungerò i miglioramenti nel tempo.

Ho caricato il video. Puoi scaricarlo e guardarlo.

Passaggio 1: progettazione del telaio

Il telaio deve essere progettato in modo tale che la coppia massima applicata ai motori rientri nei valori nominali del motore.

I parametri principali da tenere a mente durante la progettazione del telaio sono:

1. Lunghezza del femore

2. Lunghezza della tibia

3. Peso stimato (mantienilo sul lato superiore)

4. Autorizzazioni necessarie

Poiché si tratta di hardware, è necessario prendere le distanze adeguate. Ho usato viti autofilettanti ovunque. Quindi il mio design ha dei fili al loro interno. E fare piccoli fili con la stampante 3D non è una buona idea. Potrebbe essere necessario stampare prima le parti piccole in modo da controllare le distanze prima del taglio finale. Questo passaggio è necessario solo quando non hai abbastanza esperienza come me.

Il telaio è stato progettato su Solid Works 2017-18. Il link per lo stesso è:

grabcad.com/library/3d-printed-quadruped-1

Se vuoi un controllo ancora maggiore sul movimento del tuo quadrupede. Anche il design dell'andatura dovrebbe essere preso nell'equazione. Dato che era il mio primo progetto me ne sono accorto un po' più tardi.

Passaggio 2: stampa 3D dello chassis

Ho stampato in 3D il telaio in PLA (acido polilattico). Carteggiare le parti per ottenere spazi adeguati. Poi ho assemblato tutte le parti con i servi come avevo progettato. Tieni presente che tutti i tuoi servi sono dello stesso produttore poiché diversi produttori potrebbero avere design diversi. Questo è successo con me. Quindi controlla prima.

Passaggio 3: circuito per il funzionamento

Sto usando un Arduino UNO e un servo controller a 16 canali per il mio bot. Li puoi trovare molto facilmente online. Collegare i pin di conseguenza. Devi scrivere la connessione dei pin del servo con quale pin. Altrimenti si creerà confusione in seguito. Lega insieme i fili. E siamo a posto.

Per la batteria ho fornito due celle LiPo (3,7V) con scarica ad alta corrente. Li ho collegati in parallelo poiché l'ingresso massimo ai servi è 5v.

Passaggio 4: codificare il quadrupede

Anche se può sembrare difficile all'inizio, diventa più facile in seguito. Tutto ciò che devi tenere a mente durante la programmazione è il design dell'andatura. Ricorda quanto segue:

1. In ogni momento il baricentro del quadrupede deve trovarsi all'interno dell'area formata dalle gambe.

2. Gli angoli devono essere presi da un riferimento impostato. Questo dipende dal tuo design e da come vuoi muovere le gambe.

3. Sto usando un servo a 180 gradi non un motoriduttore, quindi controlla questo mentre stai riparando i servi

Per quanto riguarda la spiegazione del codice basterà questo link:

makezine.com/2016/11/22/robot-quadruped-ar…

Questi sono i miei codici

Passaggio 5: calcoli geometrici

Gli angoli sono calcolati tramite trigonometria:

1. Devi prima trovare la lunghezza della gamba 2D

2. Quindi controlla l'elevazione del tuo bot

Con questi due vincoli puoi facilmente calcolare gli angoli per i tuoi servi.

Scrivi Ho scritto il codice per andare avanti. Aggiornerò il codice più tardi quando lo inseguirò di nuovo.

Passaggio 6: ulteriore miglioramento

Aggiungerò un modulo bluetooth (BLE) per il controllo del bot dal telefono.

Grazie per aver visionato il mio progetto, ogni dubbio è ben accetto.